【正文】 致相同，如圖所示，分為下列部分。微小液滴在此發(fā)生碰撞、凝聚，晟后結(jié)合成較大液滴下沉至積液段。分離器的液體排放控制系統(tǒng)也是積液段的主要內(nèi)容．為了防止排液時(shí)的氣體旋渦，除了保留一段液封外，也常在排液口上設(shè)置擋板類的破旋裝置。在設(shè)計(jì)中，本段還具有減小流動(dòng)氣流對(duì)己沉降液體擾動(dòng)的功能。在分離器設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程中，本分離段的各種流動(dòng)參數(shù)是決定分離器計(jì)算直徑的關(guān)鍵因素，也是分離器工藝藝計(jì)算的立足點(diǎn)。為了提高初級(jí)分離的效果，常在氣液入口處增設(shè)入口擋板或采用切線入口方式。2 分離器基本結(jié)構(gòu)及工作原理2 1 重力分離器(1)立式重力分離器立式重力分離器的主體為一立式圓筒體，氣流一般從該簡(jiǎn)體的中段進(jìn)入，項(xiàng)部為氣流出口．底部為液體出口，結(jié)構(gòu)與分離作用如圖。由此可見，旋風(fēng)分離器的工作與氣體進(jìn)入分離器的線速度密切相關(guān)．而線述度的大小又直接與氣體處理量有關(guān)。旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器的主要特點(diǎn)是天然氣和被分離液體沿分離器簡(jiǎn)體壁切線方向以一定速度進(jìn)入分離器．并沿筒體內(nèi)壁作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 1 分離器分類及適用范圍集輸系統(tǒng)中所使用的分離器種類繁多，但按其作用原理主要可分為兩大類：即重力分離器和旋風(fēng)分離器；重力分離器重力式分離器有再種各樣的結(jié)構(gòu)形式，但其主要作用都是利用天然氣和被分離物質(zhì)的密度著(即重力場(chǎng)中的重度差)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因而叫做重力式分離器，除溫度，壓力等參數(shù)外，最大處理量是設(shè)計(jì)分離器的一個(gè)主要參數(shù)，只要實(shí)際處理量在最大設(shè)計(jì)處理量的范圍以內(nèi)，重力分離器即能適應(yīng)較大的負(fù)荷波動(dòng)。若蒸餾柱頂?shù)臏囟茸兊奶?，就?huì)有更多的水冷凝，這樣無(wú)疑要增加再沸器的熱負(fù)荷。當(dāng)溫度超過(guò)121度時(shí)，甘醇就可能顯著地被蒸發(fā)而損失。只有當(dāng)再沸器溫度保持恒定時(shí)，增加循環(huán)率才會(huì)降低氣體的露點(diǎn)，故甘醇循環(huán)量不宜超過(guò)33L/kg水。因此，增加循環(huán)率就有可能減少再沸器的溫度。 循環(huán)率過(guò)大會(huì)使用再沸器超載，且還會(huì)妨礙甘醇的再生。但是，甘醇的濃度主要影響干氣的露點(diǎn)，甘醇循環(huán)率僅控制著總的被清除的水量。八，甘醇循環(huán)率 當(dāng)吸收塔的塔板數(shù)和貧甘醇濃度確定之后，飽和露點(diǎn)降就是甘醇循環(huán)率的函數(shù)了。因此，~%以上時(shí)才用汽提氣，此時(shí)再沸器仍可維持在一般的溫度下。圖7：再沸器真空度對(duì)甘醇濃度的影響七，汽提氣 甘醇同汽提氣的接觸能降低離開再沸器的貧甘醇濃度，在常溫常壓下，常使用被水蒸氣飽和的濕氣作為汽提氣。有時(shí)候，附加的真空度有助于擴(kuò)大甘醇系統(tǒng)的處理量。此外，使用汽提氣，一般較便宜。在低于大氣壓條件下，富甘醇/水的混合物的沸騰溫度會(huì)降低；而在同樣的再沸器溫度下，可得到比較高的貧甘醇濃度。六，再沸器的壓力 再沸器的壓力高于大氣壓時(shí)，可明顯地降低貧甘醇的濃度及脫水效率。一般比較流行的做法是，把再沸器的溫度限制在188~199度之間，這樣可將甘醇將解減至最小，~。 圖5：吸收塔的操作溫度，進(jìn)塔貧三甘醇濃度和流出的T天然氣平衡水露點(diǎn)關(guān)系（虛線表示204攝氏度，） 圖6：三甘醇濃度，循環(huán)速率對(duì)露點(diǎn)降的影響 （基于一個(gè)平衡塔板，四個(gè)實(shí)際塔板） 在沸器的溫度可以控制水在貧甘醇中溫度，溫度越高，貧甘醇濃度也越大。圖5示出各濃度的甘醇相接觸的氣體在不同溫度下的平衡水露點(diǎn)，~ 圖6表示：對(duì)于露點(diǎn)降增加貧甘醇濃度較增加循環(huán)率有效。多數(shù)設(shè)計(jì)要求貧甘醇溫度較吸收塔出口氣體溫度高10度。三，貧甘醇的溫度 進(jìn)入塔頂?shù)呢毟蚀嫉臏囟葘?duì)氣體的露點(diǎn)降有較大的影響，溫度低能使甘醇循環(huán)率減到最小，貧甘醇的溫度若太高會(huì)使較多的的甘醇損失到塔頂?shù)呐懦龈蓺庵?。由于再沸器的熱?fù)荷與甘醇的循環(huán)有直接的關(guān)系，故所需要的塔板數(shù)愈多，節(jié)約燃料愈多。在泡罩式塔板內(nèi)，相臨塔板的間隔一般為610mm。二，吸收塔的塔板數(shù)在各級(jí)塔板上，三甘醇并沒(méi)有都達(dá)到平衡狀態(tài)。在低壓下，只需較薄的壁厚就可以維持相應(yīng)的壓力，從而減少設(shè)備的投資，因此工作壓力和塔的價(jià)格之間存在著一個(gè)經(jīng)濟(jì)上的權(quán)衡。這樣氣體在較高的壓力下脫水，被清除的水就不多。較小的三甘醇裝置需設(shè)置較大的冷卻器，反之亦然，一般來(lái)說(shuō)，通常所設(shè)計(jì)的三甘醇裝置的吐口起溫度都在26~43度之間。低于15~21度，三甘醇就會(huì)同氣體中的液烴類形成穩(wěn)定的乳化液，并在塔內(nèi)導(dǎo)致發(fā)泡。 因此，最低的氣體入口溫度應(yīng)高于水化物形成的溫度并總是高于10度。入口氣體溫度超過(guò)48度，會(huì)導(dǎo)致三甘醇的損失增大。氣體溫度的升高，會(huì)導(dǎo)致所需的吸收塔塔徑增加。一，入口氣體溫度在恒定壓力條件下，當(dāng)入口氣體溫度升高時(shí)，入口氣體的含水量增加。它的成本低，操作方便提濃效果好，是該方法的一大優(yōu)點(diǎn)，所以國(guó)內(nèi)外大都采用此方法。共沸劑在閉路中循環(huán)，損失量很小，此法無(wú)大氣污染問(wèn)題，節(jié)省了有用的氣提氣，增加的僅是共沸劑汽化所需的熱量和共沸劑分離器 圖3 圖4吸收塔 2再生塔 3換熱器 1再沸器 2再生塔 3冷卻器 4三甘醇循環(huán)泵 4共沸物分離器 5循環(huán)泵 6換熱罐 到目前為止，國(guó)外設(shè)計(jì)的一些三甘醇吸收脫水裝置仍采用汽提氣再生的方法。共沸劑與三甘醇溶液中的殘留水形成低沸點(diǎn)共沸物汽化，從再生塔頂流出，經(jīng)冷凝冷卻后，進(jìn)入共沸物分離器，分去水后，共沸劑用泵打回重沸器。共沸再生是70年代初發(fā)展起來(lái)的，該法采用共沸劑應(yīng)具有不溶于水和三甘醇，同水能形成低沸點(diǎn)共沸物，無(wú)毒，蒸發(fā)失小等性質(zhì)，最常用的是異辛烷。氣提氣排到大氣，會(huì)產(chǎn)生污染，也增加了生產(chǎn)費(fèi)用，對(duì)此需要有相應(yīng)的措施。氣體氣提是將甘醇溶液同熱的氣提接觸，以降低溶液表面的水蒸氣的分壓，%（質(zhì)），此法是現(xiàn)行三敢醇脫水裝置中應(yīng)用較多的再生方法。但是減壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，限制了該方法的使用。為了提高三甘醇的貧液濃度，目前常用的再生方法有三種：減壓再生。因?yàn)槿蚀嫉募訜釡囟仁艿綗峤到獾南拗疲?（質(zhì)）左右。因而，多年來(lái)的三甘醇脫水改進(jìn)都已提高甘醇貧液濃度增加露點(diǎn)降為目的。根據(jù)所含的水露點(diǎn)不同，通常甘醇接觸器有6~12個(gè)塔盤。在吸收塔內(nèi)，以逆流方式的流動(dòng)使得氣體將顯著傳送給甘醇及與最貧的甘醇濃度相平衡。當(dāng)氣流吸收塔上升時(shí)，它將同越來(lái)越貧的甘醇相接觸。 圖11分離器 2吸收塔 3霧液分離器 4換冷器 5甘醇循環(huán)泵 6甘醇儲(chǔ)罐 7貧富甘醇溶液換熱器 8閃蒸罐 9過(guò)濾器 10再生塔圖2所示為一典型的裝有塔盤的吸收塔，再吸收塔內(nèi)，氣體湖液體以逆流方式流動(dòng)。這樣既提高了富甘醇進(jìn)入再生塔的溫度，也降低了貧甘醇進(jìn)吸收塔的溫度，對(duì)于吸收再生都有利。在吸收塔內(nèi)原料氣自下而上流經(jīng)各塔板，與自塔頂向下六的貧甘醇液逆流接觸，甘醇液吸收天然氣中的水汽經(jīng)脫水后的天然氣的從塔頂流出。重沸器一般采用釜式，在井場(chǎng)的裝置可用火管加熱，有條件的場(chǎng)合也可用蒸汽加熱， 三：三甘醇吸收脫水的原理流程 三甘醇脫水工藝主要由甘醇吸收和再生兩部分組成，圖1是三甘醇脫水的典型流程。再生塔和重沸器主要有再生塔和重沸器組成的溶液再生系統(tǒng)，其功能是蒸出富TEG溶液中的水分使之被提濃。貧—富液換熱器用來(lái)控制進(jìn)閃蒸罐和過(guò)濾器的富液溫度，并禍?zhǔn)棕氁旱臒崃?，使富液升溫?48攝氏度左右進(jìn)再生塔，以減輕重沸器的熱負(fù)荷。前者為纖維制品，紙張或者玻璃纖維為濾料，除去5微米以上粒子。 與脫硫裝置類似，過(guò)濾器的功能是除去TEG溶液中的固體粒子和溶解性雜質(zhì)。如果原料器中所含重?zé)N和TFG溶液形成了乳狀液就會(huì)導(dǎo)致溶液發(fā)泡，此時(shí)應(yīng)使溶液升溫約65攝氏度，停留時(shí)間達(dá)到20min左右才能使之破乳而閃蒸出烴類。3． 閃蒸罐 閃蒸罐的功能是閃蒸出溶液在TEG溶液中的烴類，以防止溶液發(fā)泡?？梢圆捎锰盍纤蛘甙迨剿攽?yīng)設(shè)置除沫器。如原料器中夾帶有很多的細(xì)小固體粒子，應(yīng)考慮用過(guò)濾式或者水洗式旋風(fēng)旋風(fēng)分離器。其功能是分離掉原料氣中夾帶的固體液體，如沙子，管線腐蝕物，液態(tài)烴以及井下作業(yè)使用的化學(xué)藥劑等。我們此次設(shè)計(jì)的脫水項(xiàng)目為：原料氣處理量：50*104 立方米/天 ；原料氣進(jìn)單元壓力：； 原料氣進(jìn)單元溫度：20攝氏度；水露點(diǎn)：10攝氏度；原料氣組成。除此之外，三甘醇的熱穩(wěn)定性好，其黏度和液烴中的溶解度較低等因素，也促使它成為最為廣泛使用的天然氣脫水溶劑。通過(guò)以上分析，對(duì)天然氣三甘醇脫水系統(tǒng)工藝技術(shù)總結(jié)如下：①加熱爐燃燒器宜選用正壓鼓風(fēng)式燃燒器，可提高加熱爐的熱效率；②再生塔頂水蒸氣中的輕烴宜回收利用，既有經(jīng)濟(jì)效益又有社會(huì)效益；③甘醇循環(huán)泵宜設(shè)置在兩級(jí)換熱器之間，最大限度地回收貧三甘醇余熱，節(jié)約能源；④吸收塔宜采用規(guī)整填料，減少三甘醇損失。在設(shè)計(jì)該部分工藝時(shí)，可把甘醇循環(huán)泵設(shè)置在兩級(jí)換熱器之間，這樣既可以降低甘醇泵入口流阻，又可以加大二級(jí)換熱器的換熱面積，同時(shí)嚴(yán)格計(jì)算一級(jí)換熱器阻力損失和甘醇泵安裝高度，以防止抽空，改造后的裝置最大限度地回收了貧三甘醇余熱，降低了能耗。在三甘醇再生塔頂?shù)某隹谶B接一臺(tái)冷凝器，用三甘醇吸收塔出來(lái)的富三甘醇作為冷源，使水蒸氣和輕烴全部冷凝下來(lái)，再進(jìn)行分離處理，既減少了大氣污染，又回收了輕烴，一舉兩得。全自動(dòng)正壓鼓風(fēng)式燃燒器安全性能好，能自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣燃?xì)獗壤鹧鏈囟容^高(可達(dá)1900~C)，較大地提高了加熱爐的熱效率。燃燒器性能的好壞直接影響加熱爐的熱效率，燃燒器性能不好，爐管局部溫度過(guò)高，三甘醇大量分解變質(zhì)，甚至造成爐管損壞。三甘醇脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1. 進(jìn)塔貧甘醇溶液濃度的確定222. 吸收劑貧三甘醇溶液用量的確定233. 吸收塔塔板數(shù)的確定254. 甘醇吸收塔的選型和塔徑以及各種參數(shù)計(jì)算30：天然氣三甘醇脫水系統(tǒng)中的主要工藝設(shè)備有三甘醇吸收塔、三甘醇加熱爐、三甘醇再生塔、三甘醇循環(huán)泵、貧富甘醇換熱器、水冷(空冷)、閃蒸罐等。在油田天然氣甘醇脫水裝置中，甘醇加熱爐一般采用天然氣明火加熱爐，三甘醇的分解溫度為206％，所以加熱爐燃燒器就成為加熱爐的關(guān)鍵部件。目前，國(guó)內(nèi)較多采用的是負(fù)壓引風(fēng)式燃燒器，空氣燃?xì)獗壤灰渍{(diào)節(jié)，往往造成火焰溫度偏低，降低了加熱爐的熱效率。三甘醇再生塔在正常生產(chǎn)時(shí)，在塔頂排出的水蒸氣中不可避免地會(huì)含有部分輕烴，輕烴所占比例隨天然氣中重組分含量的不同而不同，這部分輕烴通常直接排入大氣中，既對(duì)周圍大氣環(huán)境造成污染，又容易發(fā)生火災(zāi)事故，因?yàn)樵偕拙褪敲骰鸺訜釥t。再生后的貧三甘醇通過(guò)二級(jí)換熱，經(jīng)甘醇泵增壓后進(jìn)入天然氣脫水塔，如果考慮減少能耗，加大熱量回收，必須增加換熱器面積，但是這樣會(huì)造成貧三甘醇進(jìn)泵阻力增加(因?yàn)榧訜釥t為常壓)，甘醇泵容易發(fā)生抽空現(xiàn)象，如果采用較小的換熱面積來(lái)減少泵阻力，則熱量回收率低，加熱爐負(fù)荷要相應(yīng)增大，增大了裝置能耗。三甘醇吸收塔一般采用泡罩塔板，~3塊理論板。二：工藝流程的特點(diǎn)： 三甘醇（TEG）學(xué)名三乙二醇醚，分子式為OH（CH2）.O（CH2）2O（CH2）2OH，是環(huán)氧乙烷水合制度乙二醇的副產(chǎn)品，也可由環(huán)氧乙烷和乙二醇的作用而得，起主要特性如下，從其分之結(jié)構(gòu)可以看出三甘醇的親水特性之所以較好是因?yàn)檫€有三個(gè)游離的氧原子，能夠與水中的氫原子形成氫鍵。三甘醇常見物理特性：相對(duì)分子量蒸汽壓（25度）/Pa密度（60度）/（）理論人分解溫度/度實(shí)際生產(chǎn)溫度/度黏度（20度）/（）〈176~ 一般工藝流程 常見的三甘醇脫水裝置主要分為吸收和再生兩部分，分別應(yīng)用了吸收，分離氣液接觸，傳質(zhì)，傳熱和和抽提等原理，露點(diǎn)降通?？梢赃_(dá)到30~60攝氏度 最高可達(dá)到85度。 設(shè)備：。常用臥式或者立式的重力分離器，內(nèi)裝金屬網(wǎng)除沫器。在板式塔中雖然泡罩塔的效率略低于浮閥塔，但是由于TEG溶液比較粘稠，而塔內(nèi)的液/氣比較低，故采用泡罩塔盤更為適宜。~，溶液在罐內(nèi)停留的時(shí)間為5~20MIN ，對(duì)于重?zé)N含量低的貧天然氣，一般停留10MIN就足夠了。4. 過(guò)濾器。常用的有固體過(guò)濾器和活性炭過(guò)濾器兩種。活性炭過(guò)濾器主要用于除去溶液中的溶解性雜質(zhì)，如沸點(diǎn)高的烴類，表面活性劑，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油以及TEG將解產(chǎn)物等。最常用的是管殼式換熱器。由于TEG與水的沸點(diǎn)相差非常大，而且不產(chǎn)生共沸物，故再生塔只須2~3快理論塔板即可，其中一塊為重沸器。含水天然氣（濕氣）先假如進(jìn)口分離器，以出去氣體中攜帶的液體和固體雜質(zhì)，然后進(jìn)入吸收塔。吸收了水分的甘醇富液自塔底流出，與在生后的貧甘醇液換熱后在經(jīng)閃蒸，過(guò)濾后在進(jìn)入再生塔。流程中設(shè)置了閃蒸罐，可使部分溶解到富甘醇溶液中的烴類氣體在閃蒸罐中分出，以減少再生塔中烴蒸汽的含量，富甘醇在再生塔提濃后，進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)，然后由泵打如吸收塔循環(huán)使用。離開塔底之前的以溶液形式存在含水甘醇是最富的，而假如吸收塔底部的濕氣正好同最富的甘醇相接觸。在連續(xù)的各級(jí)塔盤上，貧甘醇可將氣體中的攜帶的水蒸氣吸收掉。 圖2典型甘醇吸收塔 當(dāng)甘醇一級(jí)一級(jí)地下落時(shí)，其含水量越來(lái)越富，當(dāng)氣體上升時(shí)，氣體所含水蒸氣變的越來(lái)越貧。 三